Лазер с распределенным брэгговским отражателем
Лазер с распределенным брэгговским отражателем ) представляет собой ( DBR разновидность одночастотного лазерного диода . Другие практические типы одночастотных лазерных диодов включают DFB- лазеры и диодные лазеры с внешним резонатором. Четвертый тип, лазер со сколом и связанным резонатором, не оказался коммерчески жизнеспособным. VCSEL также являются одночастотными устройствами. [1] Лазерная структура DBR изготовлена с поверхностными элементами, которые определяют монолитный одномодовый волновод с выступом, проходящий по всей длине устройства. Резонансная полость определяется зеркалом DBR с высокой отражающей способностью на одном конце и выходной гранью со сколом с низкой отражательной способностью на другом конце. Внутри резонатора находится часть гребня усиления, куда инжектируется ток для создания одной пространственной моды генерации. Зеркало ДБР спроектировано так, чтобы отражать только одну продольную моду. В результате лазер работает на одной пространственной и продольной моде. Лазер излучается с выходной грани, противоположной концу DBR. DBR плавно настраивается в диапазоне примерно 2 нм путем изменения тока или температуры. Температурный коэффициент составляет примерно 0,07 нм/К, а коэффициент тока примерно 0,003 нм/мА. [2] Лазеры DBR являются стабильными оптическими источниками с низким уровнем шума. При работе с малошумящим источником питания при постоянной температуре лазеры DBR с краевым излучением имеют ширину линии менее 10 МГц. Уровни мощности обычно могут достигать нескольких сотен милливатт.
Лазеры DBR часто путают с лазерами DFB . [3] Оба имеют узкую ширину линии и стабильную работу на одной частоте. Однако расположение элемента обратной связи (решетки) приводит к тому, что DBR и DFB имеют разные рабочие характеристики. Поскольку решетка распределена по всей области усиления в DFB, решетка и область усиления испытывают одинаковые условия, поскольку устройство настраивается по току и температуре. DFB может иметь диапазон непрерывной настройки 2 нм или более. Однако в достаточно длинном диапазоне тока или температуры излучаемая длина волны внезапно подскакивает до более длинной длины волны (красное смещение). [4] оставляя пробел в диапазоне настройки.
Поскольку DBR-лазер имеет область пассивной решетки, его характеристика настройки отличается от характеристики настройки области усиления. Увеличение тока в области усиления вызывает красное смещение выходного сигнала лазера из-за нагрева. Кривая отражательной способности пассивной решетки не меняется. В результате решетка потеряет отражательную способность на более длинных волнах и в конечном итоге вызовет прерывистый синий сдвиг длины волны, чтобы найти режим с более высоким коэффициентом усиления. Синий сдвиг гарантирует, что характеристика длины волны будет повторяться при увеличении температуры или тока, и при настройке не возникнет пропусков. [5]
Внешние ссылки
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хехт, Джефф (1992). Лазерный путеводитель (второе изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill, Inc., стр. 317–321. ISBN 0-07-027738-9 .
- ^ «Настройка длины волны в DBR-лазерах» . www.photodigm.com . Проверено 2 декабря 2014 г.
- ^ «Лазеры с распределенной обратной связью» . Энциклопедия фотоники RP . Проверено 27 августа 2014 г.
- ^ Клер, А.; Венцель, Х.; Брокс, О.; Эрберт, Г.; Нгуен, ТП.; Транкл, Г. (2009). «Мощные DFB-лазеры для спектроскопии рубидия D1 и D2 и атомных часов». Учеб. ШПИОН . 7230 : 72301I-1–8. дои : 10.1117/12.805858 .
- ^ Спенсер, Джон; Янг, Престон. «Примечание по приложениям Photodigm: сравнение архитектуры лазерного диода Photodigm DBR с конкурирующими конструкциями DFB» . photodigm.com . Проверено 27 августа 2014 г.
| Основные типы |
|
|---|---|
| Гибридные типы | |
| Другие типы | |
| Теория | |
| Материалы |
|
